量子纠缠态的制备

量子纠缠态的制备摘要：量子纠缠是量子信息中最重要、最不可思议的课题。 量子纠缠是有用的信息“资源”，在量子隐形传输状态、量子密集码、量子密钥分配以及量子计算的加速、量子纠错、错误防止等方面发挥着重要作用。 量化信息中的信息处理不能分离量化状态及其进化。 量子纠缠态的确是各种量子态中最重要的一种。 它是验证量子力学的基本原理，实现量子通信的重要通道。 因此，缠绕状态的制造和操作尤为重要。 本文简要介绍量子纠缠态的定义、量子纠缠态的测量与分类、量子纠缠态的制备，并介绍纠缠态的应用。关键词：量子纠缠腔QED； 产生离子阱纠缠的蒸馏纠缠quantumpesteringconditionpreparationabstract : themultimentannementisonofthemostimportantsubjects andalsothesupernaturalpartofquantuminformationscience.asanimport ententangledstatesareplayingthekeyroleinmanysortsofquantuminformationprocess，for example，quantum teleportation， quantum dense coding和quantumkeydist-ributionaswellasquantumcomputationacceleration， the quantum correct-error guard-errorandsso.inquantuminformationscience informationprocessingconnontallethequantumstateanditstoth ntumstatethemostimportantonekind.itmayuseininmininthequantummechanicsthebasicpriple moreoveralsorealizesthemultmercorsespondencc fore thepersteringcontitionpreationandtheoperapasesespeciallyimporttly erationbrifeditioncommultentannementconditiondefinition， multementannementconditionmeasuresandclassified mumenternanementconditionpreparation，andintrocommenternanementconditionsomedapppkeyword : quantum entanglement； Cavity QED； Ion trap； Formation of entanglement； Disillation of entanglement毕业论文主题：量子纠缠态的制备系：物理电子工程系学科专业：物理学姓名：许军霞指导教师：苏晓琴运城学院2006年06月学士学位论文系：物理和电子工程系学科专业：物理学姓名：徐军霞运城学院2006年06月目录1引言. (1)2量子纠缠. (1)2.1量子纠缠态的定义. (2)2.2量子纠缠态的测量和分类. (3)3纠缠不清的状态.3.1在自发参数体系下创建纠缠状态.3.1.1双光子纠缠态. (6)3.1.2三光子纠缠态. (7)3.2qed造成纠缠. (9)3.2.1双原子纠缠态的调制. (9)3.2.2三原子纠缠状态的调整.(10 )3.3使离子阱产生纠缠状态.4应用纠缠态. (11 )5终结.谢谢你.参考文献. (14 )1引言所述量化信息的处理不能分离出量化状态及其进化。 量子纠缠无疑是各种量子态中最重要的一种。 纠缠态作为重要的“量子资源”，近年来随着量子信息学的蓬勃发展而得到广泛应用。 例如，由于成功的应用具有量子密钥分配、量子密集编码、量子隐藏遗传状态、量子纠缠码量子计算领域、多子系统纠缠状态以及许多子系统都不具备的性质，因此随着日益发展的实验技术，量子纠缠状态的制造将进一步加深。 这不仅有助于量子纠缠的本质问题，也有助于对量子力学基础理论的理解。 可以开发更多不可思议的应用。 量子纠缠是量子信息学中最重要最奇特的课题。 在量子信息学中，量子纠缠广泛应用于量子信息学的两大领域：量子通信和量子计算。 实现量化计算必须首先实现两个逻辑门，通常是控制门(CNOT )。 该逻辑门实际上是两个量子位交织的过程。 此外，量化纠错编码方案也应用于量化纠错状态。 在量子通信中，纠缠态具有重要意义的是看不见量子状态的技术。 在某种意义上，也有人认为量子通信可以等同于异地纠缠状态的确立、操作、测定。 另一方面，为了验证局部隐变量理论，对纠缠状态的制造和操作有很强的兴趣。 两种状态的粒子通过与能够实现Einstein、Podolsky和Rosen (EPR )对的Bell不等式相反，否定了局部隐变量的原理。 近年来，Geenberger等人建立了新的局部隐变量原理和量子理论矛盾的粒子纠缠态。 可以在不违反Bell不等式的情况下验证局部隐变量。 由于这种特性，最近在Cirac中，Haroche分别通过空腔QED创建了GHZ状态。 2004年2月德国的Bourennane等人成功地制作了三个偏振片和四个量子位的纠缠。 同年，我国科技大学潘建伟教授首次创造了5光子纠缠态。 中国粒子交织领域已经超过美国、英国、奥地利等发达国家，达到国际先进水平。本文介绍量子纠缠态的定义、量子纠缠态的测定与分类、量子纠缠态的制备，并介绍纠缠态的应用和发展概况双量子纠缠2.1量子纠缠态的定义近年来，随着量子信息这一新兴领域的蓬勃发展，量子纠缠成了人们的话题。 然而，这并不新鲜，因为纠缠这个词的出现可以追上量子力学的诞生。 从量子力学诞生之日起，关于量子力学中基本原理的解释和基本概念理解的争论就不断。 争论发生在代表爱因斯坦的古典物理学家和代表玻尔瓦的哥本哈根学派之间，争论的核心本质上是与“纠缠状态”相关联出现的非局部关系。 近20年来，由于实验技术的巨大进展，这些争论不再停留在思辨阶段，可以通过实验进行验证，从而引起量子信息学理论和实验的蓬勃发展。那么，是怎样的量子态交织在一起的呢？中国科学院院士郭光翠说：“像母亲和她的女儿一样，分别住在中国和美国。 美国女儿怀孕的时候，她生下孩子的瞬间，即使离开千山万水，不打电话通知，远处的母亲也会顺理成章地成为老太太”，也就是说，无论两个粒子离开多远，操作和作用一个粒子都必然会影响另一个粒子的状态。” 为了便于理解，考虑由a和b两个子系数构成的二元系统(a和b都为纯状态)，将a的真实状态向量称为纯状态，当复合系统(a-b )的真实状态向量不能表示和的笛卡儿积形式时，将纯状态称为纠缠状态。即： (1)考虑到混合状态，可以用密度矩阵表示即(2)喂：(3)纯粹状态下的纠缠以下，以各自旋转两粒子系的最大缠绕状态Bell基为例，说明缠绕状态的含义在两个粒子的量化系统中存在四种量化状态，即Bell运算符的固有状态(4a )(4b )假设有两个只有量子态的原子1和2，它们可以处于(4b )式中的任一种重叠状态，其中原子1表示状态，原子2表示状态，原子1表示状态，原子2表示状态。 当这两个原子处于重叠状态时，我们说这两个原子交织在一起。 这只知道一个原子是状态，一个原子是状态，因为不知道哪个原子是状态，哪个原子是状态。 原子1有可能处于状态，也有可能处于状态，同时原子2也有可能处于状态，因此这两个原子相互缠绕纠缠状态的各成分由于构成了2个粒子的单一状态，因此处于纠缠状态的2个粒子具有奇怪的特性：测定并确定其中最初的粒子的状态后，与纠缠状态对应的波函数就会缩小成相应的成分，瞬间决定了其他粒子的状态。 此时，即使两个粒子间的空间距离远(数米、数千米、数万米)，人们原则上也能够从某个粒子的状态瞬间确定另一粒子的状态。 例如，对于处于状态的两个原子系统，测量原子1时，发现其状态，即可知道原子2处于状态。 爱因斯坦说：“遥远的地方之间的幽灵般的相互作用”。2.2量子纠缠态的测量与分类在共享一定量的纠缠状态的情况下，纠缠的所有者可以通过对纠缠状态进行局部操作并辅助经典通信手段来执行量化通信、量化计算功能(例如，量化不可见状态、量化密钥分配等)，这以两者共享的纠缠状态为代价。 因此，在量化信息中，如何将纠缠量化为重要的地位提升，其通常被视为非局部源。 当前，人们已经定义了使用四个Bell状态量化两个子系统之间的纠缠度的标准，将每个Bell状态的纠缠度定义为1，也称为一个ebit (纠缠比特)。 纠缠度是指研究的纠缠状态是纠缠量的多少。 纠缠度的提案在不同纠缠状态之间建立了比较关系。目前，二子系复合系统中纯量子态纠缠量化工作已经完成。 对于一个二子系的纯量子态，纠缠度等于哪个子系的近似密度矩阵的Von Neumann熵也就是说，子系数(例如，A) Von Neumann熵的确定方法是首先确定子系数约束密度矩阵的所有特征值可以看出两个子系数的Von Neumann熵等同，因为它们可以在系统中写入任何纯状态，这里它们分别是a和b子系数m维空间中的一组正交基础。 注意，只有两个子系统的纯态变成了Schmidt分解的形式，多子系统的纯态Schmidt分解变得不必要，单子系统